丹参(Salvia Miltiorrhiza)是活血化瘀要药,具有极高的药用研究价值。目前,应用于丹参生产的肥料种类繁多,缺乏科学指导。生物肥料具有提高农作物产量及营养品质、改善土壤肥力和降低作物中重金属含量等作用,因而大量应用于农业生产。而中药是一种特殊的商品,生物肥料对药用植物是否产生积极或负面影响有待深入研究。此外,随着金属氧化物纳米肥料的广泛应用,其对药用植物品质的影响亟待研究。因此,本研究基于丹参生长参数、活性成分含量、重金属含量、根际微生物群落结构、土壤养分等指标,评价了盆栽、小区实验条件下,四种生物肥料(商品名:提土榜、微藻、酵素和“天下第一菌”)及三种金属氧化物纳米肥料(氧化铜CuO、氧化铁Fe2O3、氧化锌ZnO)对丹参品质的影响,为丹参科学生产、施肥提供理论依据。具体结果如下:(1)盆栽和小区实验结果表明:四种生物肥料中,提土榜和微藻对丹参的生长、活性成分积累、药材Pb含量、根际微生态产生积极影响。地上、地下生物量分别显著增加16.27%-17.66%和24.94%-71.17%(P<0.05);总丹参酮类成分含量显著增加89.63-107.82%(P<0.05);TTB处理下丹酚酸类成分含量显著增加1.92%(P<0.05);药材Pb含量显著降低37.58%-46.03%(P<0.05);根际土壤中有益微生物的相对丰度显著增加,包括博斯氏菌属(Bosea)、土微菌属(Peddomicrobium)、无色杆菌属(Achromobbacter)、白僵菌属(Beauveria)等与重金属生物吸附相关的微生物,慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、青霉属(Penicillium)等具有植物生长促进作用的微生物,以及Paraphoma、Plectosphaerella、螺旋聚孢霉属(Clonostachys)、堆囊菌属(Sorangium)、Phlebiopsis等与有机污染物的生物降解、植物病害防治相关的微生物。(2)“天下第一菌”微生物菌剂和酵素使Cd胁迫下丹参药材中Cd含量降低5.84%-37.90%,总丹参酮含量增加9.90%-40.45%;根际土壤中短波单胞菌属(Brevundimonas)、微杆菌属(Microbacterium)、Cupriavidus、曲霉属(Aspergillus)等具有重金属生物修复潜力的有益微生物相对丰度显著增加(P<0.05),尤其Cupriavidus和曲霉属对Cd具有较强的耐受能力。(3)金属氧化物纳米肥料对丹参生长、金属含量、根际微生物的影响与纳米粒子种类、浓度相关。100、700mg/kg ZnO和Fe2O3(除ZnO700)使丹参地上生物量、地下生物量、最大根直径分别显著增加20.76%-71.25%、53.95%-119.88%和71.02%-119.88%(P<0.05);CuO对丹参生长基本无显著影响;100、700mg/kg CuO和ZnO使药材中Cu和Zn含量显著增加,100 mg/kg CuO和ZnO均使药材中Fe含量显著降低(P<0.05);而施用Fe2O3对药材Cu、Zn、Fe含量均无显著影响;100、700mg/kg Fe203和ZnO处理均使根际微生物真菌多样性指数显著增加13.13%-30.39%(P<0.05);纳米肥料处理下对重金属耐受或能产生超氧化物歧化酶等的微生物相对丰度显著增加,如鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、黄色土源菌属(Flavisolibacter)、Arenimonas、硫杆菌属(Thiobacillus)、Methylobacillus 和Aminobacter。本研究实验结果表明,生物肥料对丹参药材品质的提高具有积极意义,通过调节根际微生态结构,发挥了良好的土壤改良作用。生物肥料的应用可显著促进丹参地上、地下生物量的积累,提高丹参药材产量;对丹参酮和丹酚酸类活性成分的积累具有一定促进作用,同时,减少了重金属Pb、Cd在药材中的积累,提高了丹参药材品质,为用药安全和药材疗效提供保障;生物肥料显著改变了丹参根际土壤微生物群落结构,显著增加了有益微生物的相对丰度,包括植物生长促进菌、固氮菌、具有重金属生物修复潜力的微生物、具有有机污染物降解能力或植物病原菌防治能力的微生物。另外,纳米肥料对丹参生长、金属元素含量、根际微生物结构的影响与纳米粒子种类和浓度密切相关。纳米肥料在药用植物栽培中的应用应以毒性研究为前提。本研究为生物肥料和纳米肥料在药用植物栽培中的应用提供了参考。